[發(fā)明專利]網(wǎng)絡(luò)化雙并聯(lián)倒立擺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910044849.8
• 申請日: 2009-01-04
• 公開（公告）號: CN101477764A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 費敏銳;趙萬青;楊泰澄;魏利勝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00;G05B19/418;G05D3/12
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 何文欣

1.一種網(wǎng)絡(luò)化雙并聯(lián)倒立擺，包括含有兩個擺桿(3、12)、兩輛小車(19、30)、一根彈簧(1)、兩個電機(5、8)及其驅(qū)動器的雙并聯(lián)倒立擺、本地控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，其特征在于：

a.有兩個對稱的擺體(15、34)，其上固定安裝兩個滑軌(18、31)和所述兩個電機(5、8)，有兩輛小車(19、30)分別由所述兩個電機(5、8)帶動在所述兩個滑軌上(18、31)來回自由運動，所述兩個擺桿(3、12)分別通過兩個聯(lián)軸器(24、25)鉸鏈在所述兩輛小車上(19、30)，所述兩個擺桿之間通過一根彈簧(1)進(jìn)行連接，所述兩個聯(lián)軸器(24、25)的另外一端分別裝有一個角度編碼器(4、11)，所述兩個電機(5、8)上分別裝有電機編碼器(6、9)；

b.所述彈簧(1)為開口式拉簧，有兩個鈕環(huán)(2、13)分別固定在所述兩個擺桿(3、12)相同高度上，通過所述兩個鈕環(huán)(2、13)將所述開口式拉簧進(jìn)行固定，固定高度可以自由調(diào)節(jié)；

c.所述兩輛小車(19、30)運行所在的所述兩個滑軌(18、31)相互平行，所述兩滑軌(18、31)之間的垂直距離可以自由調(diào)節(jié)，且所述兩擺桿(3、12)間的垂直距離大于開口式拉簧(1)的原始長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)化雙并聯(lián)倒立擺，其特征在于所述本地控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：一個服務(wù)器端(38)與一個運動控制卡(37)相聯(lián)，所述運動控制卡(37)與一個伺服驅(qū)動器(36)相連，所述伺服驅(qū)動器(36)的輸出連接到所述兩個電機(5、8)，所述兩個電機編碼器(6、9)兩輸出連接到所述伺服驅(qū)動器(36)和運動控制卡(37)，所述雙并聯(lián)倒立擺的兩個角度編碼器(4、11)的輸出也連接到所述運動控制卡(37)；將所述運動控制卡(37)內(nèi)采集到的電機編碼器(6、9)信號和角度編碼器(4、11)信號送到所述服務(wù)器端(38)內(nèi)的控制器，再由該控制器給出控制量至所述運動控制卡(37)，實現(xiàn)雙并聯(lián)倒立擺的本地控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的網(wǎng)絡(luò)化雙并聯(lián)倒立擺，其特征在于所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：在所述本地控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，所述服務(wù)器端(38)通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通客戶端(40)；所述客戶端(40)的遠(yuǎn)程Internet用戶通過客戶端(40)的遠(yuǎn)程控制器(41)發(fā)出控制命令、設(shè)置控制參數(shù)、選擇服務(wù)器端(38)控制算法，進(jìn)而實時控制雙并聯(lián)倒立擺的運行，并傳回所述兩輛小車(19、30)的位置和速度、兩擺桿(3、12)的角度和角速度系統(tǒng)運行參數(shù)，繪制控制曲線；或者由遠(yuǎn)程Internet用戶自行開發(fā)控制算法，通過所述客戶端(40)將算法傳送至所述服務(wù)器端(38)，完成自行開發(fā)算法的實物控制，最終實現(xiàn)雙并聯(lián)倒立擺的遠(yuǎn)程控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的網(wǎng)絡(luò)化雙并聯(lián)倒立擺，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是：在所述遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，所述服務(wù)器端(38)作為本地智能傳感器(42)和本地智能執(zhí)行器(43)，在所述客戶端(40)內(nèi)設(shè)有網(wǎng)絡(luò)控制器(44)；所述服務(wù)器端(38)作為本地智能傳感器(42)將所述運動控制卡內(nèi)(37)采集到的電機編碼器(6、9)信號和角度編碼器(4、11)信號，處理后生成所述兩輛小車(19、30)的位置信號、速度信號和擺桿(3、12)的角度信號、角速度信號，通過Internet發(fā)送至所述遠(yuǎn)程客戶端(40)，由遠(yuǎn)程客戶端(40)的所述網(wǎng)絡(luò)控制器(44)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)控制算法計算控制量，再通過Internet發(fā)送至作為所述本地智能執(zhí)行器(43)的服務(wù)器端(38)，并最終實現(xiàn)雙并聯(lián)倒立擺的網(wǎng)絡(luò)控制。